大尺寸薄壁渗碳淬火齿轮的畸变控制

针对大尺寸薄壁渗碳淬火齿轮畸变量大的实际问题,以3种渗碳钢的C形畸变试样、12Cr2Ni4钢的按比例缩小的模拟齿轮为检测对象,分析了预备热处理方法、材料成分均匀性、渗碳后淬火方式、齿轮结构尺寸等对畸变量的影响。结果表明:提高原材料成分的均匀性、采用调质预备热处理、一次淬火,可使畸变量大幅降低。从齿轮结构考虑,工艺孔的数量按3的倍数设计,工艺孔的圆周直径与齿轮直径的关系按黄金分割律设计,均使畸变量大幅降低;齿轮的径厚比为10时,尺寸畸变量最小,径厚比超过11时,椭圆度畸变大幅增加;将吊装孔、工艺孔设计成等直径,可以大幅降低椭圆畸变。综合运用,可以控制大尺寸薄壁渗碳淬火齿轮的畸变。     

传动齿轮在碳氮共渗和淬火中的畸变控制

从热处理内应力和机械加工中产生的残余应力出发,分析了造成传动齿轮在碳氮共渗和淬火过程中发生畸变的主要原因,通过优化工艺路线和淬火工艺参数,提高了传动齿轮的合格率.     

16CrNi4MoA 钢环形齿轮渗碳淬火畸变的控制

从锻造质量、热处理内应力、机械加工精度及其产生的残余应力等方面,分析影响环形齿轮渗碳淬火畸变的因素,阐述控制热处理畸变的几项措施,采用将加工精度提高半级、尽可能消除机械加工中产生的残余应力、使用专用夹具并优化相关的热处理工艺参数等。结果显示,环形齿轮的合格率从不到50%上升到80%以上,取得了明显的效果。     

提高汽车从动锥齿轮压淬合格率的措施

为了控制汽车从动锥齿轮的安装端面和内孔淬火畸变,对影响齿轮压淬畸变的主要冈素,如材料淬透性、齿坯预备热处理、压床及压模精度等采取改进措施,并对淬火压床工艺参数及工作台凸凹进行合理设定与调整,较好地控制了齿轮淬火畸变,压淬合格率得到较大提高.     

采用压床淬火减小齿轮畸变的工艺研究

采用美国格里森537型脉动淬火压床减小齿轮热处理畸变,通过分析工艺参数、齿轮钢材的淬透性、压膜的设计与制造精度、淬火压床的结构、淬火阶段等畸变量控制因素,改进从动弧齿锥齿轮工艺试验方案,有效地控制和校正齿轮淬火变形,提高了整体工艺质量。     

渗碳淬火齿轮畸变控制技术的研究现状

介绍了渗碳淬火零件热处理畸变的原因,分析了热处理内应力的形成过程。根据硬齿面齿轮生产现状,分析了影响渗碳淬火齿轮畸变的因素,并提出了减小畸变的措施。指出有必要从系统控制的角度出发,在设计、原材料、锻造、预处理、机械加工、渗碳淬火等方面,对齿轮畸变进行系统化的研究,以期掌握引起齿轮在生产全过程中畸变的主要原因及减小畸变的有效措施。     

渗碳齿轮的畸变及其控制措施

分析了影响渗碳淬火齿轮畸变的因素和控制畸变的措施,其中包括原材料,热处理工艺,装炉方式等,并以生产实例进行了说明。     

12Cr2Ni4钢预备热处理方法对畸变量的影响

本文就12Cr2Ni4钢预备热处理方法对渗碳淬火畸变量的影响进行了试验研究,采用国际上通用的C形畸变试样和按比例缩小的模拟齿轮,对两种不同预备热处理工艺的畸变试样和模拟齿轮进行渗碳淬火的对比试验。测试渗碳淬火的工艺有930℃渗碳及渗后780℃一次淬火和渗碳后820℃二次淬火,试验参数的变化还有不同尺寸的渗碳炉,放置于渗碳炉中不同的高度等。结论是:调质预备的畸变量小于正火回火的畸变量。对于易于变形的工件、对变形要求严格的工件,以及比较重要的工件,预备热处理应优先选用调质工艺。     

渗碳齿轮的热处理畸变及其控制技术

探讨了渗碳淬火齿轮热处理畸变的规律,分析了影响渗碳淬火齿轮热处理畸变的影响因素,介绍了控制渗碳淬火齿轮热处理畸变的技术,并列举了控制齿轮热处理畸变的实例。     

18Cr2Ni4WA钢从动齿轮轴的热处理工艺

从材料特性、齿轮与花键两部位不同的渗碳层深度、渗碳和淬火前后允许的尺寸畸变量等方面,分析了18Cr2Ni4WA钢从动齿轮轴的热处理技术条件,提出了控制产品质量的相应措施。结果表明,增加调质处理,可改善切削性、提高零件表面加工精度、消除粗加工中产生的残余应力。采用二次气体渗碳法,使齿轮和花键分别获得各自的渗碳层深度。采用复合等温淬火工艺、预留加工余量及垂直吊挂等方法可减少零件的热处理畸变。     

齿轮的热处理和淬火

加热和淬火是齿轮加工中最关键的操作工序,经此处理后将赋予齿轮以满足抵抗高接触应力要求的机械性能和耐磨性能并具备高的使用寿命.但遗憾的是,在齿轮的制造中,热处理和淬火通常是被了解得最少的.由于热处理后的工件通常会产生变形并使工件失去光泽,往往会成为后续加工工艺的"瓶颈"而备受责难.本文之目的意在分析引起齿轮热处理和淬火变形的原因,并提出一些对性能进行调整的方法以便在淬火时得到合适的变形和高残余应力状态.     

圆锥齿轮热处理畸变原因分析及改进措施

通过金相检验、化学分析、硬度检测等手段对主动齿轮热处理畸变与断裂原因进行了分析。结果表明,主动齿轮材料中带状组织严重偏析、淬火温度偏高及工装夹具畸变大等是导致齿轮畸变与断裂的主要原因。经严把材料关,采用合适的校直方法,获得了满意的校直效果。     

工业机器人用SCM420钢行星齿轮热处理工艺的优化

针对工业机器人用SCM420钢制行星齿轮热处理畸变问题,采用改进的正火工艺以调整渗碳前的预备组织,并设计合理的装料方案和冷却方式等措施,同时在渗碳过程中采用阶梯升温的工艺,有效地控制了渗碳淬火过程中齿轮畸变。结果表明,采用优化正火后可得到均匀一致的铁素体+珠光体的组织,硬度为175 ~180 HBW。随后经渗碳淬火回火后,批量生产的行星齿轮表面硬度、心部硬度和有效硬化层深度均值分别为59.74 HRC、40.44 HRC和0.530 mm。渗碳层中的马氏体级别为1级,残留奥氏体和碳化物级别为1~2级;心部组织级别为1~2级。齿轮精度、平面翘曲、齿沟振幅和齿形齿筋等全部满足技术要求。     

浅谈淬火裂纹与畸变的分析及对策

钢铁零件的淬火裂纹和畸变是常见的热处理缺陷,严重时将导致零件报废。以35钢盘状零件和20CrMnTi钢汽车后桥锥齿轮为例,从原材料质量、热处理工艺、淬火介质、工装夹具等方面分析了零件产生淬火裂纹和畸变的原因,提出了预防措施。     

大型渗碳齿圈淬火畸变及控制

大型齿圈渗碳后淬火时会发生较大的畸变。通过合理的设计和机加工与热处理工艺的配合,采用正确的矫正方法及硝盐淬火,可以将渗碳、淬火的大型齿圈的椭圆畸变量控制在2 mm以内,翘曲量及锥度畸变量控制在1 mm以内,且提高了齿圈的承载能力和使用寿命。     

Optimization of Process Parameters for the Axial Distortion and Distortion Range During Die Quenching of a Spiral Bevel Gear

The strength of high-duty gears can be improved by carburizing and quenching processes. Quenching distortion is inevitable during the process, and it has direct effects on the precision of the gear. For spiral bevel gear with big diameter and small thickness, die quenching process is applied in the manufacturing to control the distortion in axial direction. Die quenching parameters must be optimized to minimize the distortion while considering non-uniformity of chemical compositions and loads. In this paper, material models of gear material (22CrMoH) built based on the phase transformation kinetics, static mechanical properties and phase transformation plasticity equations. Finite element analysis (FEA) models are conducted to study the whole die quenching process based on the production process. Die quenching experiments and testing of microstructures and distortions are conducted to verify the accuracy of the FEA models. The effects of loads and bottom die obliquity on the final distortion are studied to set the appropriate range and control distortion. The distortion was very sensitive to the bottom die obliquity and some part of load ranges. The distortion changes little when the load of inner die was in the range of 1.38-2.07 MPa and the load of outer die was in the range of 2.07-2.76 MPa. The distortion range is fitted the production requirements by setting the inclination angle of bottom die between 0.12° and 0.29°.     

螺旋伞齿从动轮渗碳淬火畸变及控制

对螺旋伞齿从动轮渗碳淬火后的畸变行为进行分析,指出热应力是其产生畸变的主要原因。通过改进装炉方式实现齿轮淬火过程中的均匀冷却,可显著减小齿轮的畸变。     

Advantages of low pressure carburising and high pressure gas quenching technology in manufacturing

Abstract

Over the last decade, vacuum carburising in combination with high pressure gas quenching (HPGQ) has become a preferred technology in gear industry mainly in Europe and North America. Driven by cost savings in manufacturing of gears and shafts, the heat treatment process has gone into the focus of the manufacturers. The potential of savings in heat treatment is huge because the new technology allows the integration into the manufacturing chain of gears and shafts. With vacuum heat treatment furnaces is it possible to implement this integration into manufacturing. The advantages of vacuum technology are in particular: the absence of surface oxidation, the cold wall technology, the gas quenching technology, the reduced logistics, flexible reaction on the needs of production and the control of distortion. In parallel to the development of the new heat treat process, a second point came into the focus of manufacturers: the choice of material. The industry recognised that by choosing a slightly higher alloyed material, significant savings in the entire manufacturing chain can be realised: smaller grinding stock, faster carburising cycles, gas quenching with control of distortion, and ultimately the reduction/elimination of grinding- and straightening operations. Vacuum furnaces are flexible in their reaction to the production requirements. Only with these types of heat treatment furnaces is it possible to switch them off after use and save immediately energy and costs. This benefit was essential for the industry in 2008/09 during the world economic crisis. In the past, the automotive industry in Europe and North America mostly ran on conventional pusher type furnaces which must be kept on operating temperature even if only 50% of installed production capacity is needed. The vacuum furnace of type ModulTherm is a multi-chamber system and each chamber can be switched On or Off according to the production plan which finally saves a huge amount of cost for energy. This paper presents the advantages of the vacuum carburising technology with high pressure gas quenching. The author will demonstrate with examples and comparisons the benefits of vacuum technology and the successfully integration of heat treatment in the manufacturing chain.     

等温淬火油用于齿轮的淬火冷却

测定了HSFD型等温淬火油和N32机械油的件能指标和冷却特性曲线.通过两种用于齿轮淬火冷却的淬火介质的对比实验分析,讨论了淬火介质的冷却特性对齿轮性能和尺寸变化的影响.结果表明,HSFD型分级等温淬火油可以起到替代N32机械油的作用,并成功地用于齿轮生产,齿轮经热处理后.不仅组织结构、力学性能可以满足要求,而且可以减小齿轮变形.     

渗氮处理在重载齿轮上的应用进展

目前重载齿轮常用的表面热处理工艺有渗碳淬火、感应淬火以及渗氮处理等,渗氮处理由于畸变小、工序简单等优点在工业生产上具有很大的优势和广阔的应用前景。通过增加渗层深度以及提高基体硬度能够有效提高渗氮齿轮的承载能力,从而扩大渗氮处理在重载齿轮上的应用。介绍了渗氮处理对齿轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度的影响,以及基体性能对渗氮工艺的影响,回顾了渗氮齿轮的研究进展,如渗层可控离子渗氮、稀土催渗、时效硬化渗氮钢等,指出提高渗氮齿轮承载能力的途径为,深入进行渗氮齿轮的基础性研究,提高渗氮过程控制水平以及积极开发新工艺等。